儀器儀表商情網(wǎng)報(bào)道 科學(xué)家迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了約2000顆太陽(yáng)系外行星，但其中只有10顆系外行星能夠直接被觀(guān)測(cè)到，這是因?yàn)榕c其環(huán)繞的明亮母星相比，這些行星未免太過(guò)昏暗。如今，一個(gè)設(shè)計(jì)用來(lái)直接成像的儀器找到了自己的第一顆新的系外行星——一顆位于波江星座的100光年之外的與木星類(lèi)似的天體。
這是迄今為止直接成像的最模糊、質(zhì)量最小的系外行星，并且是第一顆顯示大氣中富含甲烷的系外行星，類(lèi)似于太陽(yáng)系中的巨行星。雙子座行星成像儀（gpi）項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、取得這一發(fā)現(xiàn)的美國(guó)加利福尼亞州帕洛阿爾托市斯坦福大學(xué)物理學(xué)家brucemacintosh表示：“這個(gè)光譜看起來(lái)真像一顆行星?！?/span>
這顆名為51erib的行星相當(dāng)年輕——大約只有2000萬(wàn)年。其質(zhì)量約為木星的2倍，其軌道與母星的距離大約是木星距離太陽(yáng)的2倍。
研究人員在8月13日的美國(guó)《科學(xué)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。
據(jù)macintosh介紹，天文學(xué)家曾期待在與木星類(lèi)似的巨大系外行星光譜中發(fā)現(xiàn)甲烷存在的有力證據(jù)，但迄今為止只探測(cè)到了微量的痕跡。macintosh說(shuō)，其他許多直接成像的行星的光譜與那些小而低溫的恒星類(lèi)似，而51erib卻顯示出了水蒸氣與甲烷的強(qiáng)烈信號(hào)。
加利福尼亞州山景城美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心天體物理學(xué)家、gpi團(tuán)隊(duì)成員markmarley指出：“由于51erib的大氣富含甲烷，這意味著這顆行星正處在成為我們熟悉的木星的表親的過(guò)程中。”macintosh對(duì)此表示贊同，他說(shuō)：“這真的是迄今為止直接成像的最像木星的天體了。”
無(wú)論是導(dǎo)致母星擺動(dòng)還是所謂的凌日現(xiàn)象，至今幾乎所有的系外行星都是通過(guò)間接手段被發(fā)現(xiàn)的。這些技術(shù)能夠讓天文學(xué)家了解一顆系外行星的質(zhì)量或大小，但卻無(wú)法搞清后者是什么樣子的。把一顆行星的光分解為光譜能夠揭示其大氣的化學(xué)構(gòu)成。然而直接捕捉這樣的光線(xiàn)就如同在一條探照燈光束的附近尋找一只螢火蟲(chóng)。目前的天文望遠(yuǎn)鏡并不具有這樣的分辨率，除非在一些特殊情況下，即恒星是昏暗的而行星是明亮的且在一條寬闊的軌道上運(yùn)行。
51erib是旨在增加直接觀(guān)測(cè)數(shù)量的新一代儀器所發(fā)現(xiàn)的第一顆未知系外行星。這些儀器是附屬于一些世界上最大地基望遠(yuǎn)鏡上的復(fù)雜的光學(xué)“盒子”。gpi便被安裝在位于智利cerropachon的8米雙子座南方望遠(yuǎn)鏡上。
這種設(shè)備利用一個(gè)日冕儀——一個(gè)遮擋來(lái)自母星光線(xiàn)的“面具”——及其他復(fù)雜的光學(xué)設(shè)備以消除日冕儀邊緣衍射的雜散光。他們還采用了極端的自適應(yīng)光學(xué)以及時(shí)補(bǔ)償?shù)厍虼髿鈱?duì)系外行星光線(xiàn)的扭曲。
盡管復(fù)雜的直接成像依然非常困難，以至于天文學(xué)家只能夠觀(guān)測(cè)到那些年輕、炙熱并能夠發(fā)射紅外線(xiàn)的大型系外行星——通常具有木星規(guī)模甚至更大。但這樣的行星對(duì)于天文學(xué)家嘗試摸清行星如何從周?chē)贻p恒星的碎片及氣體盤(pán)中形成是有價(jià)值的。最好的例證就是天文學(xué)家能用它來(lái)研究太陽(yáng)系當(dāng)時(shí)的行星形成情況——這已經(jīng)是幾十億年前的事情了。觀(guān)測(cè)處于演化不同階段的年輕系外行星將幫助研究人員對(duì)不同的行星形成模型進(jìn)行評(píng)估。
gpi項(xiàng)目科學(xué)家、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的jamesgraham指出，51erib大約有650開(kāi)氏度，“恰恰是我們?cè)O(shè)計(jì)gpi時(shí)期待發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)”。
馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學(xué)院行星科學(xué)家saraseager表示：“這么快就看到gpi找到了感興趣的東西真太棒了。希望這只是一長(zhǎng)串直接成像研究成果的開(kāi)端?！?/span>
